رمزگشایی هوشمند میکروبیوم روده

برسام جنتی_ گروه علم و فناوری: درحالی که بدن انسان تقریباً ۳۰ تا ۴۰ تریلیون سلول دارد، روده‌ها به تنهایی حدود ۱۰۰ تریلیون سلول باکتریایی را در خود جای داده‌اند. این میکروب‌ها علاوه بر نقش آفرینی در هضم غذا، متابولیت‌ها را تولید می‌کنند. این مولکول‌های کوچک با گردش دربدن به عنوان پیام‌رسان‌های شیمیایی، بر متابولیسم، میزان ایمنی و حتی عملکرد مغز تأثیر می‌گذارند.
«تونگ دانگ» محقق علوم زیستی در این باره می‌گوید: «مشکل این است که ما تازه شروع به درک این موضوع کرده‌ایم که کدام باکتری‌ها کدام متابولیت‌های انسانی را تولید می‌کنند و چگونه این روابط در بیماری‌های مختلف تغییر می‌کنند. با نقشه‌برداری دقیق از ارتباط باکتری-شیمیایی میکروب‌های روده، می‌توانیم به طور بالقوه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده‌ای را توسعه دهیم. به این ترتیب می‌توان یک باکتری خاص برای تولید متابولیت‌های مفید انسانی پرورش داد یا این متابولیت‌ها را برای درمان بیماری‌ها تغییر داد.»
او چالش اصلی را مقیاس وسیع داده‌ها می‌داند و می‌افزاید: «با وجود تعداد بی‌شماری از باکتری‌ها و متابولیت‌هایی که به روش‌های پیچیده با هم تعامل دارند، شناسایی الگوهای معنادار بسیار دشوار است. برای مقابله با این مشکل، به هوش مصنوعی پیشرفته روی آوردیم. سیستم  VBayesMM ‌که می‌تواند تشخیص دهد کدام گروه‌های باکتریایی به طور قابل توجهی بر متابولیت‌های خاص تأثیر می‌گذارند، استفاده می‌کند.
با استفاده از این هوش مصنوعی روی داده‌های واقعی از مطالعات اختلال خواب، چاقی و سرطان، موفق شدیم خانواده‌های باکتریایی خاصی را شناسایی کنیم که با فرآیندهای بیولوژیکی شناخته‌شده، همسو هستند. تجزیه‌وتحلیل مجموعه داده‌های میکروبیوم همچنان از نظر محاسباتی دشوار است. با این حال، انتظار می‌رود با گذشت زمان و افزایش قدرت پردازش، این مشکل کاهش یابد.»